Formulación de un material de impresión dental en forma de pasta

Biomecánica, 8 (1), 2000, pp. 36-39
Formulación de un material de impresión dental en
forma de pasta
R. GARCÍA, L. WONG, A. FERRER, A. GARCÍA, E. MARTÍNEZ
Grupo de Alginato, Centro de Biomateriales, Universidad de La Habana
Resumen
Los materiales de impresión dental (MID) basados en alginato son muy empleados en Estomatología. En la actualidad se plantea que los MID en forma de pasta tienen una mayor fidelidad de
copia, mejor reproducción de detalles de la impresión y no desprenden polvos volátiles secos que
sean inhalados por los especialistas en su utilización cotidiana, por lo que se decidimos estudiar
una formulación de un MID en forma de pasta.
En el presente trabajo se reporta un material formado por dos pastas que al mezclarse entre si en
las proporciones adecuadas, gelifica, obteniéndose la impresión. En el componente A esta contenido
el alginato de sodio, y en el otro componente B, una sal de un metal divalente (CaSO 4). Se utilizó
alginato de sodio sin secar, determinando el porciento de humedad y calculando así, el peso de
alginato seco. Se agregó al alginato húmedo el resto de los componentes de la pasta A.
A la formulación obtenida se le realizaron las siguientes pruebas físico-mecánicas: apariencia y
uniformidad, tiempo de trabajo, tiempo de mezcla, tiempo de fraguado, viscosidad, relación pasta
A/pasta B, resultando en todos los casos dentro de los límites establecidos según la norma ISO 1563.
Se realizó además el ensayo de pérdida de agua del material (sinéresis) y se comparó con el Dentalgin,
MID en forma de polvo.
Summary
Alginate dental impression materials are very use in Odontology. At the time, the materials in
paste form has a bigger copy fidelity, better details reproduction and they don’t remove dry volatile
powders that are inhaled by the specialists in their daily use, for that reasons, we decide to study a
formulation of alginate dental impression materials in paste form.
In this work is reported a material formed by two pastes that when mixing in the appropriate
amount proportions, setting and obtaining the impression. In A component is contained sodium
alginate and the divalent metal salt is in the B component, in this case we use CaSO4. Sodium
alginate was used without dry, determining the humidity and calculating the weight of dried alginate.
It was added to the humid alginate the rest of the components of A paste.
To the obtained formulation they were carried out the following physical-mechanical tests:
appearance and uniformity, working time, mixing time, setting time, viscosity and relationship between
A/B. These results were compared with the established limits according to the ISO 1563 and in all
cases were well.
Keywords: alginate, dental impression material, physico-mechanical properties.
Correspondencia:
R. García, Grupo de Alginato, Centro de Biomateriales
Univ. de La Habana,
ave. Univ. e/ Ronda y G, Plaza, 10 400, Ciudad Habana, Cuba
fax: 33-5863
E-mail: [email protected]
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Introducción
La búsqueda de materiales de restauración en el
sector de la Estomatología, ha tenido resultados
satisfactorios con la ayuda de las ciencias biológicas, físicas y químicas. Este es el caso de los materiales de impresión dental (MID) basados en
alginato, hidrocoloide irreversible muy usado en
Estomatología.
Los alginatos son polisacáridos poliurónicos
muy estables, constituidos por el ácido α-L
gulurónico y el ácido β-D manurónico, unidos por
enlaces glicosídicos y ordenados en forma de bloques. Estos compuestos están presentes en la pared
celular de las algas pardas como una mezcla de sales de calcio, magnesio y metales alcalinos. Estas
sales son muy utilizadas en la industria alimenticia, cosméticos, textil y médico farmacéutica entre
otras.
En la actualidad los MID basados en alginato,
son los más utilizados en la confección de modelos
para estudio y en la toma de impresiones de bocas
dentadas y desdentadas para prótesis dentales, por
ser un material elástico.
Desde 1991 en el Grupo de Alginato del Centro
de Biomateriales de la Universidad de La Habana
se trabaja en el desarrollo de biomateriales basados
en alginato. Un ejemplo de esto, es el DENTALGIN,
material de impresión dental en forma de polvo, a
partir de alginato.
En la actualidad se plantea que los MID en forma de pasta tienen una mayor fidelidad de copia,
mejor reproducción de detalles de la impresión y
no desprenden polvos volátiles secos que sean
inhalados por los especialistas en su utilización cotidiana, además de que son de fácil manipulación,
son confortables para el pacientes y no requieren
de equipamiento elaborado 1; por lo que se decidió
emprender un estudio sobre la preparación de un
MID en forma de pasta, utilizando alginato de sodio
recién obtenido y sin secar y determinar las propiedades físico-mecánica, comparando los resultados
con un material comercial.
La formulación comprende dos pastas que al
mezclarse entre sí en la proporción adecuada
gelifican formando la impresión ó negativo de la
dentadura del paciente. En una de las pastas está
contenida una sal del metal monovalente del ácido
algínico (alginato de sodio) y en la otra una sal del
metal divalente (sulfato de calcio), lo cual hace que
al ponerse en contacto una con la otra el alginato
soluble se transforma en insoluble y gelifique dando lugar a la impresión 2.
En estas formulaciones se utilizan los mismos
componentes y el mismo relleno que en la formulación del material de impresión dental en forma
de polvo, pero en una de las dos partes generalmente se sustituye el agua por poliglicoles, glicerina, alcoholes de azúcares como el sorbitol, etc.
Materiales y métodos
En este trabajo se realizó el estudio a escala de
laboratorio de la obtención de alginato de sodio a
partir de las algas pardas frescas con vistas a evaluar su rendimiento y calidad para ser utilizado en
la preparación de un material de impresión dental
en forma de pasta.
Las algas pardas de arribazón fueron recolectadas en el rincón de Guanabo en Febrero de 1998.
El alga se reflujó durante 90 minutos en una solución hidroalcoholica al 60%. Luego se filtró y se
lavó para posteriormente someterla a la lixiviación
ácida durante 45 minutos con agitación. A continuación el alga fue sometida a una digestión alcalina
(pH = 10, T = 80ºC) durante dos horas con agitación; al cabo de este tiempo se filtra el sólido y el
licor obtenido se transforma en ácido algínico añadiendo HCl diluido 0.4 mol/L hasta pH=2. Se filtra
y el ácido se lava dos veces con la misma solución
ácida, manteniendo el pH entre 1y2, se suspende
en etanol y se convierte en alginato de sodio, añadiendo solución saturada de carbonato de sodio
(Na2CO3) hasta pH entre 6 y 7.
Se determinó el % de humedad del alginato de
sodio obtenido, para conocer la cantidad de agua
presente en la masa de alginato y poder calcular el
peso de alginato seco presente, en dicha masa para
preparar la pasta A.
El resto de los reactivos se pesan y se preparan
las pastas A y B, mezclando hasta lograr una consistencia homogénea. Se le añade el colorante, el
saborizante y se continua la homogeneización, esto
se hace tanto para la pasta A como para la pasta B.
Las pastas A y B fueron preparadas con la siguiente que se presenta en la tabla 1.
Tabla 1. Formulación del MID.
Componente A
Alginato de Sodio
Fosfato de Sodio
Oxido de Zinc
Sorbitol
Agua
Gramos
14
1.4
50
3.8
200
(mL)
Componente B
Sulfato de Calcio
Fosfato de Sodio
Oxido de Zinc
Carbonato de Calcio
Fluoruro de Sodio
Sorbitol
Gramos
22
0.8
2
3
0.6
20
37
Pruebas físico-mecánicas realizadas al MID
Se prepararon las muestras mezclando ambas
pastas con la siguiente dosificación: 2 cucharillas
de A y una de B. Se mezclaron durante 60 segundos y a partir de aquí se realizaron todas las pruebas a 23 ± 1 oC y 15 ± 5% de humedad relativa,
siguiendo la norma ISO - 1563 3.
Las propiedades físico - mecánica realizadas al
MID fueron:
• Apariencia y uniformidad: El material debe
ser un polvo uniforme y libre de materiales
extraños, debe ser homogéneo, no debe formar grumos ni ser granulado, debe tener una
superficie lisa y formar una masa elástica y
suave.
• Tiempo de trabajo. Al menos 45 seg. más
que el tiempo de la mezcla.
• Tiempo de mezcla. No debe pasar de un
minuto.
• Tiempo de fraguado: Cuando se realiza la
prueba en el penetrómetro, el material no
debe exceder 0.25 mm hasta el final del
tiempo total de trabajo.
• Viscosidad: debe reproducir una línea entre
27 y 36 mm.
• Relación pasta A/pasta B.
Se realizó además el ensayo de pérdida de agua
del material (sinéresis) y se comparó con el
Dentalgin, MID en forma de polvo.
Resultados y discusión
Se prepararon las pastas A y al mezclarse se
obtuvieron buenos resultados, es decir, el tiempo
de fraguado promedio fue de 4.1 minutos. Esto se
realizó en 6 ocasiones y el tiempo de fraguado en
todos los casos estuvo entre 3.5 y 4.5 minutos. Se
midió el tiempo con cronómetro.
Tabla 2. Formulaciones utilizando alginato de sodio
sin secar.
Réplica
1
2
3
4
5
Alginato de sodio (g)
10
9
11
9.5
9.3
% de humedad
80
75
72
81
70
En ambas pastas el relleno utilizado fue el óxido de zinc (ZnO) y en el caso de la B también el
carbonato de calcio (CaCO 3), se añade entre 3-10%
en peso de alginato de sodio. El sorbitol es utilizado en ambas pastas como humectante y en cantidades entre 0.1 y 1 parte por peso de alginato de sodio.
La pasta A contiene el alginato de sodio y la
pasta B contiene el sulfato de calcio, que es el reactor, además se añade fluoruro de sodio (NaF) a la
pasta B para darle un buen acabado al material y
una superficie lisa a la pasta. En todos los casos se
obtuvieron superficies lisas sin grumos y con buena reproducción de los detalles.
Se obtuvo alginato de sodio a partir de las algas
pardas arribazón del género Sargassum. Ese alginato
no se secó y fue calculada la humedad para con
este dato calcular la masa de alginato obtenido. Se
añadió el resto de los componentes y se obtuvo
entonces la pasta A.
La pasta B se preparó como se mencionó anteriormente. Se mezclaron las pastas y se preparó el
MID, al cual se le midió el tiempo de fraguado.
Los resultados se muestran en la tabla 2.
Como se puede observar en todos los casos el
tiempo de fraguado no rebasó los 4.5 minutos, por
lo que se encuentra dentro de los límites para estos
materiales en el fraguado. Por lo tanto, consideramos que esta sería una vía para obtener MID en
forma de pasta a partir de las algas de arribazón.
En la tabla 3 se presentan los resultados de las pruebas físico mecánicas realizadas y se comparan con
Tabla 3. Resultados de las pruebas físico-mecánicas.
PFM
Pasta Uniforme y libre de cuerpos
extraños
Relación
Pasta A/Pasta B
Tiempo de Mezcla
± 7,5% de la establecida por el
fabricante
Establecido por el fabricante
(aprox. 1 minuto)
Al menos 45 seg. más que el
tiempo de mezcla
2 - 4,5 min.
Clase A > 33 mm
Clase B 27-36 mm
Clase C > 30 mm
Tiempo de Fraguado
Viscosidad
38
Límites
Apariencia y
uniformidad
Tiempo de Trabajo
T. de fraguado
3.9
4.0
3.9
4.0
4.3
MID en forma de pasta
Pasta A: Pasta rosada, olor
agradable. Uniforme.
Pasta B: Plasta blanca, olor
agradable. Uniforme.
Ambas no presentan grumos
2 cucharillas A/1cucharilla B
1 minuto
45 segundos
4.5 minutos (tipo II)
Clase B 36,6 mm
Tabla 4. Pérdida de agua a temperatura ambiente cada 10 minutos.
Tiempo (min)
0
10
20
30
40
50
60
1
0.135
0.205
0.272
0.302
0.340
0.375
0.400
2
0.184
0.260
0.289
0.299
0.308
0.323
0.405
3
0.179
0.251
0.281
0.288
0.294
0.307
0.325
4
0.174
0.250
0.279
0.289
0.298
0.313
0.390
5
0.150
0.203
0.270
0.295
0.309
0.321
0.370
40
50
Dentalgin
0.18
0.207
0.305
0.437
0.385
0.404
0.49
0 .5 0
1
2
3
4
5
D
Pérdida de masa (g)
0 .4 5
0 .4 0
0 .3 5
0 .3 0
0 .2 5
0 .2 0
0 .1 5
0 .1 0
0
10
20
30
60
T ie m p o ( m in )
Figura 1. Resultados de la prueba de sinéresis.
los límites reportados en la Norma ISO1563.
Los resultados obtenidos están dentro de los límites establecidos internacionalmente.
Después de preparadas las impresiones se midió la pérdida de agua a temperatura ambiente, cada
10 minutos del material obteniéndose los resultados que se presentan en la tabla 4.
Al evaluar la sinéresis de las impresiones preparadas con el alginato recién obtenido y sin secar,
observamos que en todos los casos hay una pérdida de agua de aproximadamente 2% y cuando comparamos con el MID en forma de polvo este retiene
menos agua. En el gráfico se muestra esta diferencia, esto es debido a que el MID en forma de pasta
presenta entre sus componentes un humectante, el
sorbitol, trayendo como ventaja que el proceso de
sinéresis se retarde más en este tipo de material,
que la superficie quede más lisa y que permita una
mayor exactitud en la reproducción de los detalles.
Conclusiones
Se logró una formulación de MID en forma de
pasta en dos componentes, A, donde está contenido el alginato de sodio y B, el sulfato de calcio.
Se utilizó alginato de sodio obtenido a partir de
las algas pardas de arribazón y sin secar, en la preparación del material, obteniéndose aproximadamente 4 minutos como tiempo de fraguado, valor
que se encuentra dentro de los límites establecidos.
Las pruebas físico-mecánicas realizadas arrojaron resultados satisfactorios y en todos los casos
dentro de los límites establecidos.
En la prueba de sinéresis se obtiene un 2% de
pérdida de masa en el material en pasta preparado
en este trabajo y con una mayor retención de agua
que el material en polvo.
Bibliografía
1.
Pérez Gómez, D, “Preparación de un material de
impresión dental a base de alginato: Dentalgin», Trabajo de Diploma, LMS, Fac. Química, UH, 1992.
2. Wong,L., Tesis de Maestría, Centro de
Biomateriales, UH, 1996.
3. Norma ISO-1563, 1990.
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